【能源人都在看，點擊右上角加'關注'】
北極星環境修復網訊:摘要：以華北某市搬遷化工廠址氯代烴類汙染場地為例，基於我國《汙染場地風險評估技術導則》和美國RBCA(risk based corrective action)E2081導則開展場地地下水風險評估，提出基於風險的地下水修復策略。結果表明：地下水中氯代烴汙染嚴重，多點位汙染物風險和危害超過可接受水平。基於保護離場水環境的地下水修複目標值相比基於保護人體健康的地下水修複目標值更為保守，含水層水力傳導係數對其影響最大，在指導修復時須引起重視。綜合考慮地下水汙染風險管控理念和經濟成本，針對場地地下水汙染高、中、低風險區域分別提出原位熱處理、化學還原和自然衰減監測協同修復技術。
關鍵詞：氯代烴汙染；地下水；離場水環境；風險評估；敏感性分析
0引言
氯代烴類汙染物大多具有「三致」效應，其密度一般比水大，在水中溶解度小，常作為化工生產的原料、中間產物和有機溶劑[1]。氯代烴類的廣泛應用使其不可避免地進入到地下水環境中，造成地下水質量每況愈下，嚴重威脅人體健康和水環境安全。鑑於我國場地氯代烴汙染的典型性和普遍性，亟待建立汙染場地管理體系，控制和削減場地風險。
目前國內研究多集中於原場各暴露途徑下汙染土壤和地下水的風險評估[2-3]，鮮有考慮汙染地下水在離場暴露途徑下對周圍水環境的影響[4]。鑑於此，本研究以華北平原某市搬遷化工汙染場地為例，綜合考慮原場和離場暴露途徑，開展基於保護人體健康和離場水環境的場地地下水風險評價，制定相應的地下水修複目標值，分析關鍵參數的敏感性。並根據地下水汙染風險等級劃分修復區域，篩選經濟有效的原位修復技術，旨在為該場地地下水汙染風險管控提供科學依據。
1材料與方法
1.1場地概況
研究場地位於華北平原東北部，佔地面積為34 083.5 m2，歷史上主要生產有機通用試劑，如氯仿、氯乙烯等多種化工產品，未來規劃為居住用地。本研究主要關注場地砂質粉土潛水含水層，該層厚度約5.00 m，地下水埋深為1.34 m，自西南流向東北，地下水可補給場地東側某河流。
1.2樣品採集和分析
40口潛水監測井分布及地下水流場如圖1所示(MW01—40為採樣點編號)，監測井及地下水樣品採集均按照相關技術導則進行[5-6]。樣品於低溫(≤4 ℃)密封保存並及時送至實驗室分析檢測，檢測項目為VOCs，分析方法參考相關標準[7]。分析過程中設置空白樣品及平行樣品進行質量控制。
圖1 監測井分布及地下水流場
Fig.1 Monitoring wells and groundwater flow field
1.3地下水健康與環境風險評估方法
基於我國HJ 25.3—2014《汙染場地風險評估技術導則》[8]和美國的RBCA E2081導則[9]，本研究採用中國科學院南京土壤研究所開發的汙染場地健康與環境風險評估軟體HERA(health and environmental risk assessment software for contaminated sites)[10]進行分析。
汙染物隨地下水流動側向遷移至離場水體暴露時，參考RBCA E2081導則推薦的遷移模塊：
(1)
式中：
為基於保護離場水環境的地下水修複目標值，mg/L；MCL為汙染物最大濃度限值，mg/L；DAF為稀釋衰減因子，無量綱。
根據多米尼克飽和帶溶質運移模型[11]，假設地下水為穩定流，汙染源為平面源，且垂直於地下水流向，汙染物隨地下水遷移過程中考慮對流、彌散、吸附與生物降解等自然衰減過程。DAF計算如式(2)：
(2)
式中：x為地下水遷移距離，m；y、z分別為汙染源至地下水汙染羽中心線的橫向和垂向距離，m；Sw、Sd分別為地下水汙染源寬度和厚度，m；λ為一階衰減常數，d-1；αx、αy、αz分別為地下水縱向、橫向和垂向彌散度，m，計算見式(3)—式(5)；Ri為汙染物阻滯因子，無量綱，計算見式(6)；v為地下水滲流速度，m/d，由式(7)計算。
ax=0.83×(lgx)2.414(3)
ay=ax/10(4)
az=ax/100(5)
(6)
(7)
式中：Koc為有機碳-孔隙水分配係數，cm3/g；foc為含水層有機碳質量分數，無量綱；ρd為含水層土壤容重，g/cm3；θe為含水層有效孔隙度，無量綱；K為水力傳導係數，m/d；i為水力梯度，無量綱。
地下水性質參數和離場遷移參數均由場地環境調查實測獲取(表1)；受體暴露參數、土壤、空氣和建築物特徵參數來源於導則[8]中的推薦值。
表1地下水性質參數
Table1Characteristicsofgroundwater
1.4參數敏感性分析
局部敏感性分析的原理是利用差商代替導數，使目標參數值由xk變化為xk+Δx，目標函數計算結果則由yi(xk)變化為yi(xk+Δx)，以此判斷參數對計算結果的影響程度[12]，提高風險評估結果的可靠性。敏感性係數S計算如式(8)所示：
(8)
免責聲明：以上內容轉載自北極星環保網，所發內容不代表本平臺立場。全國能源信息平臺聯繫電話：010-65367702，郵箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝陽區金臺西路2號人民日報社